阻越大，下降速度越大。
Unn0BA1RTnMIaE0Tst-nDCTLD2TIfUf(a)(b)
图1.12 倒拉反接制动
(a) 原理图 (b) 机械特性
3)回馈制动
电动机采取正常接线方法，在外部条件下使电动机的实际工作转速n大于它的理想空载转速n0时，电动机产生的反电动势E大于电枢端电压U，此时，电枢电流Ia的方向发生改变，从而使电磁转矩T的方向改变，电动机进入制动状态，这样的一种制动方式称为回馈制动。
3．直流他励电动机的调速
电动机拖动一定的负载运行，转速由工作点决定。电动机的调速就是在负载一定的前提下，人为地改变电动机的参数，从而改变电动机的稳定工作点。速度调节与速度变化是有区别的：速度变化是指由于电动机负载转矩发生变化（增大或减小），从而引起的电动机转速变化(下降或上升)，此时，电动机的机械特性曲线是不变的；而速度调节则是在负载不变的前提下，改变电动机的机械特性，使工作点发生变化。
及电枢电路中的外由转速的计算式(1.6)可看出：在负载转矩一定时，改变电动机的电枢端电压U、磁通Φ
串电阻R都能改变电动机的机械特性，从而改变速度，相应的速度调节方法也有三种。
1）改变电枢端电压U调速：
前面已介绍，改变电枢端电压U时的人为机械特性是一簇在固有机械特性以下并与之平行的直线，因此，速度的调节也只能在额定转速之下进行调节。
如图1.13所示，A点为电动机的额定运行点，当电压由UN降低到U1时，电动机的人为机械特性曲线2为
与固有机械特性曲线1平行，且过点(0，n01)的直线，其中，n01=n0NU1/U2。而理想空载转速变为n01=n0N U1/UN。因此，工作点由额定运行点A平行移到B点处，此时电磁转矩T小于负载转矩TL，系统开始减速，反电动势Ea减小，电枢电流Ia增大，电磁转矩T增大，电动机的工作点沿着人为机械特性曲线从B点向C点移动。当到达C点时，电磁转矩T与负载转矩TL相等，电动机在C点以速度nC稳定运行，速度降低。
同理，当电枢端电压为U3时，人为机械特性为直线3，电机稳定运行在E点。若此时升高电压到U2，则电动机的工作点将沿E→G→C移动，最后稳定运行在C点，速度升高。
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nn0Nn01n02BACE123GUNU1U2T
0TL图1.13 改变电枢端电压U调速
由以上分析可看出，电压变化越小，速度变化也越小，当电源电压连续变化时，转速可以实现平滑无级调节。
2）改变磁通Φ调速
电动机设计时，ΦN已接近饱和，即使励磁电流增大很多，ΦN的增加也很小。因此，改变磁通一般指在额定磁通ΦN以下进行调节，相应地调速方法又称为弱磁调速。如图1.14所示，在一定的负载TL下，不同的磁通可得到不同的转速。当Φ＝Φ1时，电动机在A点稳定运行。当磁通降低到Φ2时，工作点由A点平移到D点，然后，沿特性曲线2向E点移动，最后，在E点处稳定运行，速度升高。如果磁通上升到额定磁通ΦN时，工作点由A点平移到B点，然后再沿特性曲线3移向C点，最后，在点C处稳定运行，速度降低。
nn02n01n0NBEACTL图1.14 改变磁通Φ调速
D2130T
由于弱磁调速在额定磁通以下调节，因此，速度也只能在额定转速之上进行调节，而转速的升高是有限制的，因此，使用弱磁调速时的调速范围不大。另外，降压调速只能在额定转速以下进行调节。因此，通常把降压调速和弱磁调速两种方法结合使用，以电动机的额定转速为基准，在额定转速以下调节时，通常使用降压调速，而在额定转速以上调节时采用弱磁调速。
3）改变电枢电路外串电阻R调速
当改变电枢电路的外串电阻时，所得到的机械特性曲线为过点（0，n0）的一簇直线，如图1.15所示。当电枢回路中无外串电阻时，电动机工作在A点；当电枢回路中串入电阻R1时，电动机从工作点A移到E后，向B点移动，最后稳定运行在B点。若串入的电阻分别为R2、R3时，电动机分别稳定工作在C、D点。很明显，改变电阻R的大小可调节电动机的速度，且电阻越大，速度越低。但这种调速方法存在一些缺点：只能在额定转速以下进行调节；电阻越大，直线斜率越大，速度变化率大，稳定度越低；另外在空载或轻载时，电动机所能实现的调速范围不大；实现无级调速比较困难；在调速电阻上要消耗大量的电能。因此，这种调速方法目前已很少使用。
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nn0R 图1.15 改变电枢回路外串电阻R调速 1.4三相异步电动机的基本结构与工作原理 异步电动机的种类繁多。按电源相数可分为单相异步电动机和三相异步电动机；按转子结构可分为鼠笼式和线绕式异步电动机；按用途可分为一般用途的异步电动机和特殊用途的异步电动机等。本节所介绍的是电力拖动系统中应用最广泛的一般用途的三相异步电动机。 1．三相异步电动机的基本结构 图1.16是三相异步电动机的结构简图，它也由定子和转子两个基本部分组成，定子是静止不动的部分，转子是旋转部分。定子主要由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。 定子铁芯是电动机磁路的一部分，装在机座的内腔里。为了减小定子铁芯的铁损耗，定子铁芯通常用0.5mm厚的涂有绝缘漆的硅钢片冲压而成。在硅钢片的内圆上冲有一定形状的齿槽，在槽内嵌放三相对称的定子绕组，它是异步电动机的定子电路部分。三相定子绕组的六个出线端通常都引到电动机机座的接线盒内，可按需要根据电网电压将三相绕组接成Y形或Δ形，如图1.17所示。定子三相绕组的连接方式由电源的线电压决定，当电动机电源线电压等于每相绕组的额定电压时，定子绕组应接成Δ形；当电源线电压为每相绕组额定电压的3倍时，定子绕组应接成Y形。机座就是电动机的外壳，它主要用来固定和支撑定子铁心，材料一般选用铸铁。 图1.16 三相异步电动机的结构 1 轴承盖 2 端盖 3 接线盒 4 散热筋 5 定子铁心 6 定子绕组 7转轴 8 转子 9 风扇 10罩 11 轴承 12 机座 13 W2(D6)U2(D4)V2(D5)W2(D6)W1U1U2(D4)V2(D5)V1W2(D6)U2(D4)D1V2(D5)U1U2(D4)D1W2(D6)W1D2D3U1D1V1D2W1D3(b)V1U1D1V1D2W1D3(a)V2(D5)D3D2 图1.17 三相异步电动机定子绕组的接线方式 (a) Δ形连接 (b) Y形连接 异步电动机的转子主要由转子铁芯、转子绕组和转轴等组成。转子铁芯也是电动机磁路的一部分，用来安装转子绕组，一般也是由0.5mm厚的冲有齿槽的硅钢片叠压而成，固定在转轴上。转轴材料一般为中碳钢或合金钢，其作用是支承转子铁心和传递转矩，要求有一定的强度和刚度。转子绕组的作用是产生感应电动势、流过电流并产生电磁转矩，它是异步电动机的转子电路部分。转子按结构不同可分为鼠笼式和线绕式两种，如图1.18所示。 鼠笼式绕组由转子槽中的裸导条以及在铁芯两端的端环组成，两个端环将所有转子导条短路，形成一个自行闭合的短路绕组。去掉铁心后，整个绕组的形状象鼠笼，如图1.18(a)所示，故称为鼠笼式绕组，具有这种绕组的转子称为鼠笼式转子，具有这种转子的异步电动机，称为鼠笼式异步电动机。中、小型异步电动机的鼠笼式绕组采用铸铝液方式，将导条、端环、风扇叶片一起一次浇成，如图1.18(b)所示，称为铸铝转子。对于容量超过100kw以上的电动机，由于铸铝质量不易保证，常用钢条插入转子槽内，在两端焊上端环，如图1.18(c)所示，称为铜条转子。鼠笼式转子结构简单，制造容易，价格便宜，运行可靠，因此应用比较广泛。 (a) (b) (c) (d) 图1.18 三相异步电动机转子结构示意图 (a) 鼠笼式转子 (b)铸铝式转子 (c)铜条转子 (d)线绕式转子 线绕式绕组是由嵌放在转子槽内的绝缘导线构成的对称三相绕组，具有这种绕组的转子称为线绕式转子，如图图1.18(d)所示，具有这种转子的异步电动机，称为线绕式异步电动机。线绕式转子绕组与定子绕组一样,也是三相对称绕组，转子三相绕组一般采用Y形接法，三相绕组的三个出线端分别与安装在转轴上并与转轴绝缘的三个集电环(简称滑环)相联，并通过安装在端盖上固定不动的电刷引出后，与外部电路(一般是变阻器)接通,如图1.19所示。 14 U1R转子定子W1V1 图1.19 三相异步电动机转子绕组的接线 线绕式转子的特点是在转子回路中可以接入附加电阻或其它控制设备，以便改善电动机的起动性能和调速性能。在电动机起动以后和不需要调速时转子三相绕组是被短接的。为了减小电刷的磨损，中等容量以上的电动机还装有一种提刷装置，当移动提刷装置的手柄时，可以使电刷提起而与集电环脱离接触，同时使三个集电环彼此短接起来，线绕式转子异步电动机转子结构较复杂，价格较贵，一般用在对起动和调速性能有较高要求的场合。 2．三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机的工作原理是建立在定子绕组内通入三相交变电流，从而产生的旋转磁场与转子绕组内感应电流之间的相互作用的基础之上的。 1）旋转磁场 以定子绕组按Y形连接的三相异步电动机为例，为简单起见，假设每相绕组只有一匝线圈，分别放在定子内圆周的6个凹槽中，图1.20所示为三相异步电动机定子绕组示意图。 U1V2W1U2W2V1 图1.20 三相异步电动机定子绕组示意图 三相绕组U1U2、V1V2、W1W2在空间上互差120o，将U2、V2、W2连接于一点，U1、V1、W1分别接三相交流电源，即为Y形连接。当定子三相对称绕组接到对称的三相交流电源后，在三相绕组中会产生对称的三相交流电流，从而在每一相中产生自己的交变磁场，下面来分析三相电流所产生的合成磁场。为了研究方便，规定在定子绕组中，各相绕组从首端流入未端，即U1流入U2、V1流入V2、W1流入W2时的电流方向为正方向，取U相电流的初相位为零。即： iU?Imsin?tiV?Imsin(?t?120?) (1.21) iW?Imsin(?t?240?)当ωt=0o时，iu=0，U相绕组中没有电流；iV为负，电流从V2流入，用⊕表示，从V1流出，用⊙表示； iW 为负，电流从W2流入，从W1流出，如图1.21(a)所示。根据右手螺旋定则，可以得到此时电流的合成磁场如图中虚线所示，对于转子而言，磁力线由上方流进，为N极，从下方流出，为S级，此时产生的磁场是两极磁场，磁极对数p=1。 15